你了解OLED发光过程吗？对OLED的发光机理应从哪些方面开展研究？

OLED发光大致包括以下5个基本物理过程：

①电子和空穴注入。在外加电场的作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在电极之间的有机薄膜层注入。

②载流子的迁移。注入的电子和空穴分别从电子输送层和空穴输送层向发光层迁移。

③载流子的复合。电子和空穴复合产生激子。

⑤激发态能量通过辐射跃迁，产生光子，释放出能量。

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对OLED的发光机理主要在以下三方面开展研究：

①电极与有机物的介面。降低有机物与金属阴极介面势垒可以改善OLED的性质，对于ITO阳极，可采用化学掺杂的方法，改善介面，降低注入载流子的势垒。

②电荷的注入和传输。主要是建立电荷注入模型及空间电荷限制电流模型等。为了实现复合，由阳极注入有机物的空穴数应和阴极注入的电子数相等。

③电子-空穴的复合及发光。OLED器件的关键就是电子-空穴的复合，可用Langevin理论模拟这一电荷的复合过程。

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有机发光的机理尚未完善，人们还在不断的研究中。有机发光的颜色取决于发射层有机物分子的类型，生产商会在同一片OLED上放置几种有机薄膜，这样就能构成彩色显示器。光的亮度或强度取决于施加电流的大小，电流越大，光的亮度就越高。

就原理言，OLED系与LED类似，但驱动电压相差甚多。LED的工作电压约为3V上下，而一般PM-OLED的工作电压则为8V以上。此外，LED得磊晶厚度为mm等级，而OLED器件的厚度仅为数百nm。因此，OLED器件的工作电场强度大于LED，其主要原因是因OLED的低导电度，由于有机材料的电子及空穴迁移律仅为磊晶半导体的百万分之一倍，加上能隙较大，导致载子浓度甚低。因此，如何降低OLED器件的驱动电压，以提升电光转换效率成为一重要之研究方向。

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除了降低驱动电压以外，以目前的萤光材料系统，激子由于选择率的限制，只能经由单重态发光，即仅有25%的电能可转换成光能，导致最大的内部量子效率为25%。鉴于此，目前有许多研究正朝向磷光材料系统的开发，以提升内部量子效率，由于磷光发光材料其原理为使用如铱、锇及铂等过渡重金属元素为基底的有机材料，藉由其半满或空轨域，可进行能量转移至周边的有机配位基，使激子经由内部系统转换至三重态发光，因此其内部量子效率可大幅提升。

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其问题点在于：由于相较于萤光发光材料而言，磷光发光的载子生命期较长，因此当注入电流增加时较易发生激子（exciton）堆积，使发光效率下降。此外，由于能量转移机制有异于一般萤光材料，OLED器件的设计也是一重要得课题。此外，发光材料的开发亦为此技术不可缺的要素。

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在OLED器件的简单的结构里发生着极其复杂的光电子物理过程，通过改变所使用的薄膜有机材料的种类，可以调控OLED器件发出光的颜色。通过控制OLED器件两端电极注入的电流的大小可以调节发光的强弱。从OLED器件结构和发光所包括的基本物理过程还可以看出，为了保证高效率地实现这些基本过程，材料结构、纯度、聚集态及界面状态的严格控制是至关重要的。这也是为什么OLED器件的结构虽然简单，材料也不特殊，但要实现高性能的发光却并不容易的原因之所在。